package com.cty.twentyFifthDay;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

/*
请你设计并实现一个满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。
实现 LRUCache 类：
LRUCache(int capacity) 以 正整数 作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int value) 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字。
函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。
* */
public class Q_35 {

}

//java中自带的数据结构LinkedHashMap来实现
/*
* 该题目类型不支持复杂度分析
*/
class LRUCache extends LinkedHashMap<Integer,Integer>{
    // 创建LinkedHashMap的长度
    private int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        // 输入LinkedHashMap的长度 负载因子 和 是否开启访问顺序
        super(capacity,0.75f,true);
        // 记录长度的大小
        this.capacity = capacity;
    }

    public int get(int key) {
        // 获得key对应的value 没有就返回-1(设置的默认值)
        return super.getOrDefault(key,-1);
    }

    public void put(int key, int value) {
        super.put(key,value);
    }

    // 重写removeEldestEntry
    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
        // 返回条件
        return size() > capacity;
    }
}

// 力扣官方题解 方法一:哈希表 + 双向链表
class LRUCache2{
    //底层维护一个双向链表 和 一个hash表
    // 双向链表维护最最久没有使用的节点
    class DoubleLinkedNode {
        int key;
        int value;
        DoubleLinkedNode prev;
        DoubleLinkedNode next;
        public DoubleLinkedNode() {
        }
        public DoubleLinkedNode(int key, int value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }
    // 哈希表维护数值和寻找节点
    private  HashMap<Integer,DoubleLinkedNode> map;
    // 计算当前双向链表的大小
    int size = 0;
    // 记录当前链表的最大值
    int capacity;
    // 创建一个头部
    DoubleLinkedNode head;
    DoubleLinkedNode tail;
    public LRUCache2(int capacity) {
        map = new HashMap<Integer,DoubleLinkedNode>();
        this.capacity = capacity;
        head = new DoubleLinkedNode();
        tail = new DoubleLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    public int get(int key) {
        //先获得头部元素
        DoubleLinkedNode node = map.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        } else {
            // 先移动到头部在返回结果
            removeNode(node);
            moveToHead(node);
            return node.value;
        }
    }
    public void put(int key,int value) {
        // 先判断当前链表中有没有该值
        DoubleLinkedNode node = map.get(key);
        if (node == null) {// 没有
            // 创建一个
            node = new DoubleLinkedNode(key, value);
            map.put(key,node);
            // 将node放在头节点的后面
            moveToHead(node);
            // 判断size是否超过指定大小
            size++;
            // 将最后一个元素丢弃
            if (size > capacity) {
                DoubleLinkedNode node1 = removeTail();
                map.remove(node1.key);
                size--;
            }
        } else {
            // 如果存在修改值
            node.value = value;
            // 当前元素被访问过
            // 先从双链表中移除当前元素
            removeNode(node);
            // 移动到头部
            moveToHead(node);
        }
    }

    public void moveToHead(DoubleLinkedNode node) {
        node.next = head.next;
        head.next = node;
        node.prev = head;
        node.next.prev = node;
    }

    public void removeNode(DoubleLinkedNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    public DoubleLinkedNode removeTail() {
        DoubleLinkedNode node = tail.prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }
}
